ICP-MS/MSを用いた海水及び海藻中の²³⁶U/²³⁸U分析法の開発と²³³U分析への応用

抄録

海洋環境中の²³⁶U、²³³Uは人為起源の放射性核種として知られている。²³⁶Uは大気圏内核兵器実験だけでなく、原子力発電所における²³⁵U(n,γ)²³⁶U反応によって恒常的に生成される。一方、²³³Uは大気圏内核兵器実験による²³⁵U(n,3n)²³³U反応のみであるため、近年、²³³Uを用いた²³³U/²³⁶Uが海洋環境中の人為的発生源を解明する有用な指標として注目されている。本研究では迅速分析が可能なICP-MS/MSを用いた海水及び海藻中の人為起源U同位体比測定を試みた。2022年に小笠原諸島で採取された海水、2023年に千葉県、三重県、浙江省で採取された乾燥ヒジキを測定したところ、²³⁶U/²³⁸Uは10^-9レベルの値であり、それぞれの地点で採取されたヒジキは誤差範囲内で一致した。これらの同位体比より、ヒジキは海水中のUを有意に取り込んでいると判明した。海藻は海水よりも²³⁸U濃度が約100倍高いため、海洋トレーサーとして用いられるU同位体比を調べるための新たな環境試料として期待できる。また、ヒジキ中の²³³U/²³⁸U(×10^-11レベル)の測定に成功した。